八路抢答器剖析.docVIP

梧 州 学 院 课程设计论文 （2013-2014学年下学期） 课程名称 数字电路 论文题目 八路抢答器 系 别 信息与电子工程学院 专 业 电子信息工程 班 级 12级电本2班 学 号 201201902201 学生姓名 戈强宝 指导教师 郑瑶 完成时间 2014 年 6 月 题号 一、实物 二、课程设计论文 总分 满分 50 30 20 20 60 20 100 评分依据 电路设计 电路的调试及工作情况 回答 问题 论文规范性 设计原理简述及原理图 测试结果及分析 得分 总分=实物*50%+课程设计报告书*50%。 目录 第一章 引言 1 1.1 设计要求 1 1.2 系统概述 1 第二章 设计方案分析与论证 4 第三章 单元电路设计 6 第四章 智能抢答器实物制作 10 第五章 测试结果分析与设计体会 11 参考文献 附录 第一章 引言 在现在科技进步的世界里,无论工厂、学校和电视台所举办的节目都可能会有各种智力竞赛,当遇到抢答环节时,如果要求主持人自己去用肉眼观察那一个选手抢答的速度最快无疑会对比赛结果造成很大的影响,使比赛失去了公平和公正性,这时候我们想到了抢答记分器是必要设备，我中学参加过各种竞赛,我们经常遇到有抢答的环节，由于条件有限多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者，为了使这种不为了使这种不公平不发生，只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。? 2.1?方案设计方案一：由COMS系列数字集成电路：CD4511、CD4068及少数外围电路组成。方案二：由TTL系列数字集成电路：7段译码器/内部上拉输出驱动74LS48、优先编码器74LS148、RS锁存器74LS279及少数外围电路组成。2.2?方案确定两种方案的设计原理相同，只是用的集成电路不同。?TTL双极器件：电源电压5V，速度快为ns级，功率大mA级，带负载能力强为mA级，闲置端多半可不做处理。COMS单级器件：电压可达到15V，速度慢几百ns，功耗低uA级，负载力小以容性负载计，闲置端必需处理。设计便携式装置和电池供电的设备多用COMS芯片，而对速度要求较高的最好选用TTL中的74LSXX系列。此次设计对速度要求比较高，而且74LSXX系列的芯片应用广泛，价低廉，所以我选用方案二?确定方案的电路设计根据技术指标的要求，本电路主要由锁存电路、显示电路、译码电路、控制电路、优先编码电路等几部分组成。。整机电路工作过程：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯；当节目主持人宣布“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，蜂鸣器给出声响提示，抢答器处于工作状态；当有选手按下抢答按钮时，系统报警，并封锁输入电路，禁止其他选手抢答；当选手在按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：1.优先编码电路立即分辨出抢答者的编号；2.并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；?3.蜂鸣器发出声响，提醒节目主持人注意；4.控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答。? 八路竞赛抢答器是竞赛问答中一种常见的必备装置，根据系统功能及技术要求，要完成以上逻辑功能的数字逻辑控制系统，至少应包括以下几个部分：抢答判别和显示部分、定时部分、时序控制部分。各部分功能如下： 1）判别和显示部分：立即分辨出抢答者的编号，并进行锁存，然后由译码显示电路显示编号。 2) 扬声器发出短暂声响，提醒主持人注意 3）定时部分：由主持人设定并进行减计时，当选手回答完问题后由主持人操作控制开关，使系统回复到抢答状态以便进行下一轮抢答。 4）时序控制部分：要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次抢答；要控制报警电路，控制扬声器何时发出声响以及响多长时间；控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。 抢答器总体框图如下所示 抢答器的工作过程是：接通电源后，节目主持人置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器显示设定的时间，当节目主持人宣布抢答节目后，发出“抢答开始”指令，同时将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，定时器计时。当计时